Efecte de la temperatura de preescalfament en la qualitat de la soldadura de la cadena de rodets

Efecte de la temperatura de preescalfament en la qualitat de la soldadura de la cadena de rodets

Introducció
Com a component clau àmpliament utilitzat en el camp de la transmissió mecànica, la qualitat de la soldadura de la cadena de rodets està directament relacionada amb el rendiment i la vida útil decadena de rodetsCom a paràmetre important en el procés de soldadura, la temperatura de preescalfament té un impacte profund en la qualitat de la soldadura per cadena de rodets. Aquest article explorarà els efectes multifacètics de la temperatura de preescalfament sobre la qualitat de la soldadura per cadena de rodets per ajudar els lectors a comprendre millor aquest factor clau.

1. Principis bàsics de la soldadura per cadena de rodets
La soldadura per cadena de rodets consisteix a connectar els diversos components de la cadena de rodets (com ara plaques de cadena interiors, plaques de cadena exteriors, mànigues, passadors, etc.) per formar una estructura de cadena completa. Durant el procés de soldadura, la soldadura s'ha d'escalfar a una temperatura determinada per fondre's i combinar-se. Tanmateix, el canvi de temperatura durant la soldadura afectarà el rendiment del material, i la temperatura de preescalfament juga un paper vital en aquest procés.

2. Efecte de la temperatura de preescalfament sobre la qualitat de la soldadura de la cadena de rodets
Millora del rendiment del material de soldadura
Reducció de la duresa del material: En la soldadura per cadena de rodets, un preescalfament adequat pot reduir la duresa del material. Els materials amb una duresa elevada són propensos a generar grans tensions durant la soldadura, cosa que provoca problemes com ara esquerdes a la soldadura i a la zona afectada per la calor. Mitjançant el preescalfament, l'estructura interna del material canvia i la duresa es redueix, millorant així la plasticitat i la tenacitat del material, cosa que afavoreix el procés de soldadura i redueix la generació d'esquerdes.
Eliminar l'estrès i la deformació: el preescalfament pot reduir la diferència de temperatura entre la zona de soldadura i el material base, reduir la deformació i l'estrès residual causat per l'expansió i la contracció tèrmiques. Per a les cadenes de rodets d'alta precisió, la reducció de la deformació de la soldadura és crucial perquè pot garantir la precisió dimensional i el rendiment de transmissió de la cadena.
Impacte en el procés de soldadura
Augmentar la velocitat de soldadura: El preescalfament pot augmentar la temperatura de la soldadura i reduir la pèrdua de calor durant la soldadura, permetent així l'ús de velocitats de soldadura més elevades. Això és de gran importància per millorar l'eficiència de la producció i reduir els costos de producció.
Reduir els defectes de soldadura: El preescalfament pot evaporar la humitat a la superfície de la soldadura i reduir la introducció d'hidrogen durant la soldadura. L'hidrogen és un dels principals factors que causen problemes com la porositat de la soldadura, la fragilització per hidrogen i les esquerdes. Mitjançant el preescalfament, es pot reduir el contingut d'hidrogen a la soldadura, es pot reduir la generació de defectes de soldadura com ara la porositat i les esquerdes i es pot millorar la qualitat de la soldadura.
Optimització del rendiment de la soldadura
Millorar el rendiment de les unions soldades: un preescalfament adequat pot millorar la plasticitat i la tenacitat de les unions soldades, fent que el rendiment de les unions soldades s'acosti més al del material base. Això és crucial per millorar la capacitat de càrrega i la vida útil de les cadenes de rodets.
Prevenció de la generació d'esquerdes fredes en la soldadura: El preescalfament pot reduir la velocitat de refredament de les unions soldades, reduir la tendència a l'enduriment i, per tant, reduir el risc d'esquerdes fredes. L'efecte del preescalfament és particularment evident quan es solda acer d'alta resistència o cadenes de rodets de paret gruixuda.

3. Selecció raonable de la temperatura de preescalfament
Seleccioneu la temperatura de preescalfament segons el material
Acer baix en carboni: l'acer baix en carboni té una petita tendència a endurir-se. Generalment, quan el gruix de la soldadura és inferior o igual a 10 mm, la temperatura de preescalfament pot ser d'uns 100 ℃; quan el gruix de la soldadura és superior a 10 mm, la temperatura de preescalfament es pot augmentar fins a uns 150 ℃.
Acer de baixa aleació: La temperatura de preescalfament de l'acer de baixa aleació s'ha de considerar exhaustivament en funció de factors com la composició, el gruix i el procés de soldadura del material. Normalment, la temperatura de preescalfament és d'entre 100 ℃ i 300 ℃, i la temperatura específica s'ha de determinar en funció de l'equivalent en carboni del material i les especificacions del procés de soldadura.
Acer inoxidable: L'acer inoxidable té una baixa conductivitat tèrmica i és propens a grans tensions tèrmiques i deformacions durant la soldadura. Per tant, la temperatura de preescalfament generalment és d'entre 100 ℃ i 200 ℃, i la temperatura específica s'ha de determinar segons el grau del material, el gruix i el procés de soldadura.
Seleccioneu la temperatura de preescalfament segons el procés de soldadura
Soldadura per arc manual: la temperatura de preescalfament de la soldadura per arc manual generalment és d'entre 100 ℃ i 300 ℃, i la temperatura específica s'ha de determinar segons les especificacions del material de soldadura i del procés de soldadura.
Soldadura automàtica per arc submergit: la temperatura de preescalfament de la soldadura automàtica per arc submergit generalment és d'entre 100 ℃ i 200 ℃, i la temperatura específica s'ha de determinar segons les especificacions del material de soldadura i del procés de soldadura.
Soldadura amb gas protector: la temperatura de preescalfament de la soldadura amb gas protector generalment és d'entre 50 ℃ i 150 ℃, i la temperatura específica s'ha de determinar segons les especificacions del material de soldadura i del procés de soldadura.
Seleccioneu la temperatura de preescalfament segons la temperatura ambient
Quan la temperatura ambient és inferior a 0 ℃, la temperatura de preescalfament s'ha d'augmentar adequadament. En general, la temperatura de preescalfament ha de ser entre 30 ℃ i 50 ℃ superior a la temperatura ambient.
Quan la temperatura ambient és superior a 0 ℃, la temperatura de preescalfament es pot ajustar adequadament segons els materials de soldadura i les especificacions del procés de soldadura.

4. El mecanisme d'influència de la temperatura de preescalfament en la qualitat de soldadura de la cadena de rodets
Prevenció de la fragilització per hidrogen i les esquerdes fredes
La fragilització per hidrogen és causada per la penetració d'àtoms d'hidrogen al metall durant la soldadura, cosa que provoca la fragilització del metall sota tensió. El preescalfament pot alentir la velocitat de refredament de la soldadura, allargar el temps d'aïllament de la soldadura a una temperatura més alta i donar als àtoms d'hidrogen prou temps per escapar de la soldadura, reduint així el risc de fragilització per hidrogen.
Les esquerdes fredes solen produir-se durant o després del refredament de la unió soldada. Això és degut a la velocitat de refredament excessiva de la unió soldada, que augmenta la duresa i redueix la tenacitat de la unió soldada, generant així esquerdes. El preescalfament pot reduir la velocitat de refredament de la unió soldada i reduir l'aparició d'esquerdes fredes.
Optimització de les propietats dels materials
El preescalfament pot fer que la composició química del material de soldadura sigui més uniforme i reduir la segregació. Això ajuda a millorar el rendiment de la unió soldada i a fer que compleixi millor els requisits d'ús de la cadena de rodets.
El preescalfament pot canviar la microestructura del material, fent-lo més propens a la deformació plàstica durant la soldadura, millorant així la resistència i la tenacitat de la unió soldada.

5. Mesura i control de la temperatura de preescalfament
Mètode de mesura
Mesura de la temperatura del termopar: El termopar és una eina de mesura de temperatura d'ús comú amb les característiques d'alta precisió, resposta ràpida i fàcil d'ús. En la soldadura amb cadena de rodets, el termopar es pot fixar a la superfície de la soldadura o inserir-se a la soldadura, i la temperatura de preescalfament es pot determinar mesurant el canvi de potencial del termopar.
Mesura de temperatura amb termòmetre infraroig: el termòmetre infraroig és una eina de mesura de temperatura sense contacte amb les característiques de seguretat, rapidesa i comoditat. Pot mesurar la temperatura de la superfície soldada a llarga distància i és adequat per a entorns de soldadura d'alta temperatura, perillosos o de difícil accés.
Mètode de control
Selecció d'equips de calefacció: Seleccionar l'equip de calefacció adequat és la clau per controlar la temperatura de preescalfament. Els equips de calefacció comuns inclouen forns de calefacció per resistència, equips de calefacció per inducció, equips de calefacció per flama, etc. En la soldadura per cadena de rodets, s'ha de seleccionar l'equip de calefacció adequat segons el material de soldadura, el procés de soldadura i els requisits de producció.
Control del temps d'escalfament: El temps d'escalfament és un factor important que afecta la temperatura de preescalfament. En general, com més llarg sigui el temps d'escalfament, més alta serà la temperatura de preescalfament. Tanmateix, en la producció real, el temps d'escalfament adequat s'ha de determinar en funció de consideracions exhaustives de factors com ara materials de soldadura, processos de soldadura i equips de calefacció.
Monitorització de la temperatura i control de retroalimentació: Durant el procés d'escalfament, la temperatura de la soldadura s'ha de controlar en temps real i el control de retroalimentació s'ha de realitzar segons els canvis de temperatura. La temperatura de la soldadura es pot mesurar mitjançant termoparells, termòmetres d'infrarojos i altres equips, i després el senyal de temperatura es retroalimenta al sistema de control de l'equip de calefacció per ajustar automàticament la potència de calefacció de manera que la temperatura de la soldadura es mantingui sempre dins del rang establert.

6. Casos pràctics d'aplicació
Pràctica d'una empresa de fabricació de cadenes de rodets
Quan l'empresa produïa cadenes de rodets d'alta resistència, es va descobrir que sovint es produïen esquerdes durant la soldadura, cosa que afectava la qualitat del producte i l'eficiència de la producció. Després de l'anàlisi, es va descobrir que una de les principals causes de les esquerdes era una temperatura de preescalfament insuficient. Per tant, l'empresa va millorar el procés de preescalfament, va augmentar la temperatura de preescalfament dels 100 ℃ originals a 150 ℃ i va optimitzar el temps i el mètode d'escalfament. Després de la millora, la incidència d'esquerdes de soldadura es va reduir significativament i la qualitat del producte va millorar significativament.
Comparació de la qualitat de la soldadura a diferents temperatures de preescalfament
En un experiment, es van utilitzar diferents temperatures de preescalfament per soldar el mateix lot de cadenes de rodets i es va provar la qualitat després de la soldadura. Els resultats mostren que quan la temperatura de preescalfament és de 150 ℃, la resistència i la tenacitat de la unió soldada són millors que quan la temperatura de preescalfament és de 100 ℃ i 200 ℃. Això demostra que la temperatura de preescalfament adequada pot optimitzar la qualitat de la soldadura, mentre que una temperatura de preescalfament massa baixa o massa alta tindrà un efecte advers sobre la qualitat de la soldadura.

7. Direcció de recerca futura sobre l'efecte de la temperatura de preescalfament en la qualitat de la soldadura de les cadenes de rodets
Recerca sobre nous materials
Amb el desenvolupament continu de la ciència i la tecnologia, apareixen constantment nous materials per a cadenes de rodets. En el futur, cal dur a terme una investigació en profunditat sobre el rendiment de soldadura d'aquests nous materials a diferents temperatures de preescalfament per determinar el rang òptim de temperatura de preescalfament i millorar la qualitat de la soldadura.
Innovació en el procés de soldadura
L'avanç continu de la tecnologia de soldadura també afectarà la selecció de la temperatura de preescalfament. Per exemple, els nous processos de soldadura, com la soldadura làser i la soldadura per feix d'electrons, s'utilitzen cada cop més en la fabricació de cadenes de rodets. En el futur, cal estudiar la interacció entre aquests nous processos i la temperatura de preescalfament i explorar els paràmetres òptims del procés de soldadura.
Desenvolupament d'un sistema intel·ligent de control de preescalfament
Amb el desenvolupament de la tecnologia de fabricació intel·ligent, és de gran importància desenvolupar un sistema de control de preescalfament intel·ligent. Aquest sistema pot ajustar automàticament la temperatura de preescalfament segons factors com ara materials de soldadura, processos de soldadura i condicions ambientals, aconseguir un control precís i millorar l'estabilitat i la consistència de la qualitat de la soldadura.

Conclusió
La temperatura de preescalfament és un paràmetre clau del procés en el procés de soldadura de cadenes de rodets i té un impacte important en la qualitat de la soldadura. Una temperatura de preescalfament adequada pot millorar el rendiment dels materials de soldadura, optimitzar els processos de soldadura, millorar la qualitat i el rendiment de les unions soldades i reduir l'aparició de defectes de soldadura. En la producció real, la temperatura de preescalfament s'ha de seleccionar raonablement segons factors com el material, el procés de soldadura i les condicions ambientals de la cadena de rodets, i s'ha d'utilitzar tecnologia avançada de mesura i control per garantir la precisió i l'estabilitat de la temperatura de preescalfament. Al mateix temps, amb el desenvolupament continu de la ciència dels materials i la tecnologia de soldadura, cal estudiar més a fons el mecanisme d'influència de la temperatura de preescalfament en la qualitat de soldadura de les cadenes de rodets en el futur, per tal de proporcionar un suport tècnic més potent per millorar la qualitat de la soldadura i la vida útil de les cadenes de rodets.